O documento discute os conceitos fundamentais de relógio em sistemas digitais, incluindo ciclo de relógio, período, frequência e como um relógio sincroniza os componentes de um sistema para executar tarefas de forma coordenada.

1. Introdução à
Arquitetura de
Computadores
Prof.ª Ms. Elaine Cecília Gatto
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2. Clock
• Processadores são constituídos por circuitos digitais, que
mudam de estado milhões de vezes por segundo.
• Para executarem as tarefas determinadas de acordo com uma
programação prévia precisam estar sincronizados.
• Portanto, usa-se o relógio que tem a finalidade de
sincronização.
• Qualquer relógio é um dispositivo gerador de pulsos cuja
duração é chamada de ciclo.
• O relógio permite que duas ou mais ações ocorram no mesmo
instante de tempo e no mesmo ponto de um pulso;
• Também permite controlar a velocidade com que as ações são
realizadas e ocorrem em um componente do sistema; 2

3. Clock
• Comparando:
• Um relógio é como um maestro de uma orquestra;
• Um relógio é como um patrão de uma embarcação de remo:
• Para a embarcação deslizer corretamente, na mesma direção
sempre e com velocidade, é necessário que todos os
remadores levantem, abaixem e empurrem a água no mesmo
instante de tempo;
• Executando mais remadas por minutos, aumenta-se a
velocidade do barco;
• O “patrão” marca o tempo ao gritar, acionando o movimento
de cada remador;
• Quanto mais marcas de som o patrão der por minuto, maior o 3
número de remadas e maior a velocidade da embarcação.

4. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Ciclo de relógio ou apenas ciclo:
• É o intervalo de tempo entre o início da subida, ou da
descida, de um pulso até o início da subida, ou da
descida, do outro pulso; (a figura abaixo tem 4 ciclos)
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5. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Período:
• É o intervalo de tempo gasto para se obter um ciclo do
sinal do relógio. É medido em unidades de tempo,
normalmente, nanosegundos (ns)
5

6. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Lado de subida:
• É a parte do pulso que realiza a transição do valor baixo
para o valor alto;
6

7. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Tempo de subida:
• É o período de tempo gasto pelo sinal para realizar toda
a subida. É medido em unidades de tempo,
nanosegundos.
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8. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Lado de descida:
• É a parte do pulso que realiza a transição do valor alto
para o valor baixo;
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9. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Tempo de descida:
• É o período de tempo gasto pelo sinal para realizar toda
a descida. É medido em unidades de tempo,
nanosegundos.
9

10. Clock
• Elementos do CLOCK:
• Frequência:
• É a quantidade de ciclos por segundo de um relógio. Ela é o
inverso do período e vice-versa. É medida em HERTZ, onde:
• 1Hz é igual a 1 ciclo por segundo;
• 1000 Hz = 1KHz (mil)
• 1000 KHz = 1MHz (milhões)
• 1000 MHz = 1 GHz (bilhões)
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11. Clock
• Suponha f = 200MHz (duzentos milhões de hertz)
P=1/f
P = 1 / 200.000.000
P = 0, 000000005
P = 5 x 10-9
P = 5ns
• Suponha P = 5ns (cinco nanosegundos)
f=1/P
f = 1 / 0, 000000005
f = 200.000.000
f = 200MHz 11

12. Clock
• Atualmente a maioria dos componentes dos sistemas
computacionais possuem relógio próprio, assim, cada componente
trabalha em uma frequência diferente;
• Processadores trabalham com frequencias maiores que a dos outros
componentes;
• Cada nova geração de processadores tem sido capaz de executar as
operações relativas ao processamento de uma instrução em menor
número de ciclos do clock;
• Um 386 precisava de no mínimo de 6 ciclos por instrução de soma
de 2 números (1 + 1 por exemplo)
• A maioria dos processadores hoje executam milhões de instruções
por segundo (MIPS.
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13. Referencias
1. MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores.
5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007
2. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
3. STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores.
8ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
4. NULL, Linda. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de
Computadores. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.
5. LORIN, Harold. Introducao a Arquitetura e Organizacao de 13
Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.

14. Referencias
1. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Computer Organization
and Design: The Hardware And Software Interface. 2ª ed. San
Francisco, USA: Morgan Kaufmann, 1998.
2. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Organização e Projeto de
Computadores: A Interface Hardware e Software. 2ª ed. Rio de
Janeiro: LTC, 2000.
3. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de
Computadores. 3ª ed. Porto Alegre, RS: Bookman, Instituto de
Informatica da UFRGS, 2008.
4. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
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5. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.

15. Referencias
1. HENNESSY, JOHAN L. Arquitetura de Computadores: uma
abordagem quantitativa. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
2. REBONATO, MARCELO T. Organização de Computadores: notas de
aula. Universidade de Passo Fundo.
3. RICARTE, IVAN l. M. Organização de Computadores. Universidade
Estadual de Campinas.
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